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MECANIQUE RATIONNELLE

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UMBB Boumerdès, Faculté des sciences, Département de physique<br />

Cours exercices, Mécanique Rationnelle : TCT et LMD-ST sem :3<br />

A.KADI<br />

→<br />

δ ( S)<br />

o<br />

→<br />

→<br />

s<br />

0 →<br />

→<br />

• →<br />

→<br />

d ( I<br />

0<br />

( S)<br />

Ω<br />

s<br />

) 0<br />

0<br />

0 0<br />

0<br />

= + Ω<br />

s<br />

∧ I<br />

0<br />

( S)<br />

Ω<br />

s<br />

= I<br />

0<br />

( S)<br />

Ω<br />

s<br />

+ Ω<br />

s<br />

∧ I<br />

0<br />

( S)<br />

Ω<br />

s<br />

dt<br />

⎡ A − F − E⎤<br />

⎡0⎤<br />

⎡0⎤<br />

⎡ A − F − E⎤<br />

⎡0⎤<br />

→<br />

δ<br />

o<br />

( S)<br />

=<br />

⎢<br />

F B D<br />

⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢<br />

F B D<br />

⎥ ⎢ ⎥<br />

⎢<br />

− −<br />

⎥ ⎢<br />

0<br />

⎥<br />

+<br />

⎢<br />

0<br />

⎥ ⎢<br />

− −<br />

⎥ ⎢<br />

0<br />

••<br />

•<br />

• ⎥<br />

⎢⎣<br />

− E − D C ⎥⎦<br />

R<br />

⎢⎣<br />

ψ ⎥⎦<br />

R<br />

⎢⎣<br />

ψ ⎥⎦<br />

R<br />

⎢⎣<br />

− E − D C ⎥⎦<br />

R<br />

⎢⎣<br />

ψ ⎥⎦<br />

R<br />

→<br />

o<br />

•• • → •• • → •• →<br />

2<br />

2<br />

= ( −Eψ<br />

+ Dψ<br />

) is<br />

− ( Dψ<br />

+ Eψ<br />

js<br />

+ Cψ<br />

zs<br />

δ ( S)<br />

)<br />

s<br />

s<br />

s<br />

s<br />

s<br />

le moment dynamique peut être exprimé dans la base<br />

→<br />

⎡<br />

⎤<br />

δ<br />

o<br />

( S)<br />

⎢<br />

⎥ i<br />

⎣<br />

⎦<br />

•• •<br />

•• •<br />

→<br />

2<br />

2<br />

= ( −Eψ<br />

+ Dψ<br />

)cosψ<br />

+ ( Dψ<br />

+ Eψ<br />

)sinψ<br />

0<br />

R 0<br />

en utilisant la matrice de passage.<br />

⎡<br />

⎢<br />

⎣<br />

•• •<br />

•• •<br />

→ •• →<br />

2<br />

2<br />

+ ( −Eψ<br />

+ Dψ<br />

)sinψ<br />

− ( Dψ<br />

+ Eψ<br />

)cosψ<br />

j0<br />

+ Cψ<br />

z0<br />

3.3 Energie cinétique<br />

Comme le solide a un mouvement de rotation pur autour d’un axe (Δ)<br />

confondu avec l’axe<br />

→ →<br />

z s ≡ z 0<br />

, son énergie cinétique est donnée par :<br />

⎤<br />

⎥<br />

⎦<br />

E<br />

E<br />

0<br />

c<br />

0<br />

c<br />

⎛<br />

1 ⎜<br />

=<br />

2<br />

⎜<br />

⎝V<br />

→<br />

Ω<br />

0<br />

s<br />

→<br />

0<br />

→<br />

⎞⎛<br />

0 ⎞<br />

⎟⎜V<br />

( G)<br />

⎟ 1<br />

⎟ = Ω<br />

→<br />

⎜<br />

⎟ 2<br />

( O)<br />

⎠⎝<br />

σ<br />

0<br />

( S)<br />

⎠<br />

→<br />

0<br />

s<br />

→<br />

1<br />

σ<br />

0<br />

( S)<br />

= Ω<br />

2<br />

→<br />

0T<br />

s<br />

1 • → • → • →<br />

1<br />

→<br />

•<br />

T<br />

2 T<br />

1<br />

= ψ z I ( )<br />

( )<br />

2<br />

s 0<br />

S ψ zs<br />

= ψ zs<br />

I<br />

0<br />

S zs<br />

= ψ I<br />

2<br />

2<br />

2<br />

0<br />

→<br />

0<br />

s<br />

I ( S)<br />

Ω<br />

zz<br />

( S)<br />

0 Ec<br />

=<br />

1 Cψ<br />

2<br />

•<br />

2<br />

4. Les différentes actions mécaniques exercées sur le solide<br />

Le solide est soumis à l’action de pesanteur due à son propre poids, aux actions de liaisons au<br />

niveau des articulations qui sont intermédiaire entre le bâti fixe et le solide, mais aussi à une<br />

action motrice où de freinage qui permet de mettre le solide en mouvement ou de le freiner<br />

s’il est déjà en mouvement.<br />

4.1 Action de pesanteur<br />

Au point G centre d’inertie du solide, l’action de pesanteur est représentée par le torseur<br />

ayant pour éléments de réduction :<br />

→<br />

⎧<br />

⎪R<br />

p<br />

= −mg z<br />

⎨ → →<br />

⎪⎩ M<br />

G<br />

= 0<br />

→<br />

s<br />

401

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